波动光学习题二给学生.ppt

例1: 在单缝衍射实验中,当缝的宽度a远大于单色光的波长时,通常观察不到衍射条纹.试由单缝衍射暗条纹条件公式说明这是为什么. 例2: 用纳光589.3nm垂直照射到某光栅上,测得第三级光谱的衍射角为60度 (1)若换用另一光源测得第二级光谱的衍射角为30度,求后一光源的波长 (2)若以白光(400-760nm)照射到该光栅上,求其第二级光谱的张角 例3 :自然光以60度入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全线偏振光,则折射光为 (A)完全线偏振光且折射角是30度 (B)部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 的介质时,折射角是30度 (C)部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角 (D)部分偏振光且折射角是30度 解：设入射光强为I0，连续穿过P1 P2后的透射光强为： 例9：一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上，就偏振状态来说则反射光为 ，反射光 矢量 的振动方向 ，折射光为 。 例11：汽车两前灯相距L，与观察者相距为S=10km，夜间人眼瞳孔直径为d=5.0mm。人眼敏感波长为λ=550nm，若只考虑人眼的园孔衍射，则人眼可分辩出汽车两前灯的最小间距L= 。 例12：（1）在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400nm，λ2=760nm.已知单缝宽度 ,透镜焦距f=50cm。求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。（2）若用光栅常数 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离。 解：设两入射自然光光强分别为I1， I2，连续穿过两偏振片后的透射光强为： 解：透过第一个偏振片后的光强为： 解： 例（20）：设汽车前灯光波长按λ=550nm计算，两前灯距离d=1.22m，夜间人眼瞳孔直径为D=5mm。试根据瑞利判据计算人眼刚能分辩上述两只车灯时，人与汽车的距离L。 解：通过每一偏振片后的光皆为线偏振光，光振动方向与刚通过的偏振片的偏振化方向平行。 例：设天空中两颗星对于一望远镜的张角为4.84×10-6rad，，它们都发出波长为550nm的光，为了分辨出这两颗星，望远镜物镜的口径至少要等于= cm 例(24): 波长λ=6000?的单色光垂直入射到光栅上，已知第二级主级大出现在θ=300处，第三级缺级。求： 1）、光栅常数a+b 2）、光栅每个缝的宽度a 3）、光屏上可以看到的明条纹数目。 例（25）：自然光以布儒斯特角i0从第一种介质（折射率为n1）入射到第二种介质（折射率为n2）内，则tgi0= . 例：用纳光λ=589.3nm做光源进行单缝夫琅和费实验，单缝的宽度a=0.50mm,在缝后放一焦距为700mm 的会聚透镜，试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹宽度。 Δx 例（23）：单缝的宽度a=0.10mm,在缝后放一焦距为50cm 的会聚透镜，用平行绿光λ=546nm垂直照射到单缝上，试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹宽度。 例（26）简答：为什么在日常生活中容易觉察声波的衍射现象而不太容易觉察到光波的衍射现象？ 主要是因为声波（空气中）波长数量级为0.1m到10m的范围，而可见光波长数量级为1μm，日常生活中遇到的孔或屏的线度接近或小于声波波长，又远大于光波波长，所以声波的衍射现象很明显，而光波的衍射现象不容易觉察到。 例(27).有三个偏振片堆叠在一起，第一块与第三块的偏振片化方向相互垂直，垂直入射自然光的光强为 I0，此自然光通过这一系统后，出射光的光强为I0/16，求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角。 §12. 光的偏振 / 例题2 解：设第二个偏振片与第一个偏振片偏振化方向之间的夹角为?，透过第一个后的光强： 透过第二个后的光强： §12. 光的偏振 / 例题2 透过第三个后的光强： ?=sin-1( …)/2=22.50 18-4-8、波长为 的单色光垂直入射到宽度为 的单缝上，透镜焦距 ，衍射图样观察屏在透镜的焦平面处，求 （1）中央明纹宽度 （2）第二级暗纹中心离透镜焦点的距离 解： （1） （2） 18-5-7、以波长为 的平行单色